CN213594083U - 混合电驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种混合电驱动装置，包括：发动机；第一电机；第二电机；传动机构，包括输入轴、中间轴、输出轴、轴承、前传动齿轮组和设置在中间轴与输出轴之间的第一挡位齿轮组和第二挡位齿轮组，输入轴通过前传动齿轮组与中间轴连接，输入轴通过轴承与输出轴相连接，前传动齿轮组的传动比根据发动机的类型配置，第一电机与第一挡位齿轮组传动连接，第二电机与中间轴传动连接，发动机、第一电机和第二电机可使用第一挡位齿轮组和第二挡位齿轮组的全部挡位，从而得到一种通过匹配具有相应传动比的前传动齿轮组就可兼容汽油发动机和柴油发动机的混合电驱动装置。

Description

混合电驱动装置

技术领域

本实用新型涉及车辆传动及驱动技术领域，具体涉及一种混合电驱动装置。

背景技术

与汽油发动机相比，柴油发动机的经济性较好，因此在货运车辆上得到了广泛的应用。然而，近年来随着排放标准的进一步提高，这种局面将发生较大的变化，特别是在轻卡上，国六柴油发动机比国六汽油发动机的价格贵两万元，维护保养费用也不低，因此开始出现了搭载汽油发动机的轻卡，且为了进一步降低油耗，也出现了采用汽油发动机的混合动力轻卡。但另一方面，仍有观点认为基于柴油发动机的混合动力轻卡也有一定的市场。

用于轻卡的混合电驱动装置也面临着众多的技术需求。可将轻卡的设计总质量称为第一质量状态，实际使用时的极限总质量称为第二质量状态。例如，当第一质量状态为4.5吨时，第二质量状态可达到8.5吨，从而使得对于动力的需求显著增大，特别是第二质量状态下车辆爬坡能力仍然要求达到30％的最大爬坡度；倒车的最大爬坡度也要求达到30％，在某些情况下，为了装卸货物，还要求长距离倒车；达到国标油耗限定值和相应排放标准；具有满足国标规定的纯电动行驶性能；成本受到严格限制；可靠性要求高，以满足作为其生产工具应全天候全年大部分时间正常使用的要求；具有跛足回家功能。因此，市场还期待提供一种满足上述综合要求且可以兼容汽油发动机和柴油发动机的混合电驱动装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种混合电驱动装置，以提供较优的综合性能且可以兼容汽油发动机和柴油发动机。

本实用新型提供了一种混合电驱动装置，包括：发动机；第一电机；第二电机；传动机构，包括传动连接的输入轴、中间轴、输出轴、轴承、前传动齿轮组和设置在所述中间轴与所述输出轴之间的可选择地接通的第一挡位齿轮组和第二挡位齿轮组，所述输入轴通过所述前传动齿轮组与所述中间轴连接，所述输入轴通过所述轴承与所述输出轴相连接，所述前传动齿轮组的传动比根据所述发动机的类型配置，所述第一电机与所述第一挡位齿轮组传动连接，所述第二电机与所述中间轴传动连接，所述第一挡位齿轮组至少包括一挡齿轮组、三挡齿轮组和第一换挡元件，所述第二挡位齿轮组至少包括二挡齿轮组、四挡齿轮组和第二换挡元件，所述第一换挡元件可选择地将所述一挡齿轮组或三挡齿轮组与所述输出轴传动连接，所述第二换挡元件可选择地将所述二挡齿轮组或四挡齿轮组与所述输出轴传动连接，所述第一挡位齿轮组还包括第三换挡元件，所述第三换挡元件可选择地将所述第一挡位齿轮组与所述中间轴接通，使得所述发动机、第一电机和第二电机可使用所述第一挡位齿轮组和第二挡位齿轮组的全部挡位。

优选地，所述输入轴的后端通过所述轴承支撑在所述输出轴的前端的内腔里。

优选地，所述第一电机和所述第二电机设置在所述传动机构的后方。

优选地，所述混合电驱动装置还包括电机控制单元，所述电机控制单元分别与所述第一电机和第二电机相连接，且所述的电机控制单元设置在所述第一电机和所述第二电机的上方。

优选地，所述混合电驱动装置还包括离合器，所述发动机通过所述离合器与所述输入轴连接，所述前传动齿轮组包括前传动主动齿轮和前传动从动齿轮，所述一挡齿轮组包括第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述二挡齿轮组包括第二主动齿轮和第二从动齿轮，所述三挡齿轮组包括第三主动齿轮和第三从动齿轮，所述四挡齿轮组包括第四主动齿轮和第四从动齿轮。

优选地，所述第一从动齿轮与所述第三从动齿轮空套在所述输出轴上并通过所述第一换挡元件可选择地与所述输出轴接通，所述第一主动齿轮与所述第三主动齿轮相固接并通过所述第三换挡元件可选择地与所述中间轴接通。

优选地，所述第二从动齿轮与所述第四从动齿轮空套在所述输出轴上并通过所述第二换挡元件可选择地与所述输出轴接通，所述第二主动齿轮与所述第四主动齿轮固接在所述中间轴上。

优选地，所述传动机构还包括倒挡齿轮组，所述倒挡齿轮组包括第五主动齿轮和至少一个惰轮，所述惰轮包括相固接的大惰轮和小惰轮，所述大惰轮与所述第五主动齿轮啮合传动，所述小惰轮与所述第一从动齿轮啮合传动。

优选地，所述传动机构还包括第一电机传动齿轮组和第二电机传动齿轮组，第一电机传动齿轮组包括第六主动齿轮和第六从动齿轮，所述第六主动齿轮与所述第一电机连接，所述第六从动齿轮与所述第一主动齿轮固接，第二电机传动齿轮组包括第七主动齿轮和第七从动齿轮，所述第七主动齿轮与所述第二电机连接，所述第七从动齿轮与所述中间轴固接。

优选地，所述第五主动齿轮空套在所述中间轴上，所述第五主动齿轮与所述第一主动齿轮通过所述第三换挡元件可选择地将与所述中间轴接通。

优选地，所述传动机构还包括设置在所述中间轴与所述输出轴之间的最高挡齿轮组，所述最高挡齿轮组包括第八主动齿轮和第八从动齿轮，所述第八从动齿轮固接在所述输出轴上，所述第八主动齿轮空套在所述中间轴上并与所述第一主动齿轮通过所述第三换挡元件可选择地与所述中间轴接通。

优选地，所述离合器为主离合器，所述离合器为主离合器，所述传动机构还包括第四换挡元件，所述前传动主动齿轮与所述第五主动齿轮空套在所述输入轴上并通过所述第四换挡元件可选择地与所述输入轴接通。

本实用新型的混合电驱动装置，前传动齿轮组的传动比根据发动机的类型进行匹配和设置，且发动机、第一电机和第二电机可使用第一挡位齿轮组和第二挡位齿轮组的全部挡位，从而得到一种通过匹配具有相应传动比的前传动齿轮组就可兼容汽油发动机和柴油发动机的混合电驱动装置。

附图说明

图1所示为本实用新型第一具体实施例的混合电驱动装置的结构示意图。

图2所示为本实用新型第二具体实施例的混合电驱动装置的结构示意图。

图3所示为本实用新型第三具体实施例的混合电驱动装置的结构示意图。

图4所示为第一具体实施例在纯电动行驶模式下挂一挡时动力流示意图。

图5所示为第一具体实施例在纯电动行驶模式下从一挡换二挡时的动力流示意图。

图6所示为第一具体实施例在纯电动行驶模式下挂二挡时动力流示意图。

图7所示为第一具体实施例在混合动力行驶模式下串联工况的动力流示意图。

图8所示为第一具体实施例在混合动力行驶模式下发动机直驱工况的动力流示意图。

图9所示为第一具体实施例在混合动力行驶模式下驻车发电工况的动力流示意图。

图10所示为第一具体实施例在混合动力行驶模式下跛足回家倒车工况的动力流示意图。

图11所示为本实用新型第四具体实施例的混合电驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

以下对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1所示为本实用新型第一具体实施例的混合电驱动装置的结构示意图。如图1所示，混合电驱动装置，包括：发动机1；第一电机2；第二电机3；传动机构4，包括传动连接的输入轴41、中间轴42、输出轴43、轴承44、前传动齿轮组45以及设置在中间轴42与输出轴43之间的可选择地接通的第一挡位齿轮组46和第二挡位齿轮组47，输入轴41通过前传动齿轮组45与中间轴42连接，输入轴41通过轴承44与输出轴43相连接，前传动齿轮组45的传动比根据发动机1的类型配置，第一电机2与第一挡位齿轮组46传动连接，第二电机3与中间轴42传动连接，第一挡位齿轮组46至少包括一挡齿轮组461、三挡齿轮组462和第一换挡元件463，第二挡位齿轮组47至少包括二挡齿轮组471、四挡齿轮组472和第二换挡元件473，第一换挡元件463可选择地将一挡齿轮组461或三挡齿轮组462与输出轴43传动连接，第二换挡元件473可选择地将二挡齿轮组471或四挡齿轮组472与输出轴43传动连接，第一挡位齿轮组46还包括第三换挡元件464，用于可选择地将第一挡位齿轮组46与中间轴42接通，使得发动机1、第一电机2和第二电机3可使用第一挡位齿轮组46和第二挡位齿轮组47的全部挡位。

柴油发动机的最大功率对应的转速约3200rpm，汽油发动机(阿特金森循环)的最大功率对应的转速约5600rpm。目前，轻卡等运输车辆的驾驶员越来越年轻化，其在车辆上的工作时间长，且在日常生活中驾驶乘用车的机会也多，自然会对两者进行比较，进而要求轻卡等运输车辆的舒适性接近乘用车，这对发动机的NVH性能要求提出了较高的要求。为此，汽油发动机的排量应接近柴油发动机，从而在较低转速时就可以输出较大功率以满足最高车速的要求，获得较好的NVH性能，因此汽油发动机的最高工作转速可以设定在4200rpm，柴油发动机的最高工作转速可以设定在3200rpm。

中间轴42的最高工作转速，可以在2000-2500rpm之间选择，例如可选择2200rpm。计算前传动齿轮组45的传动比，对于柴油发动机和汽油发动机，相应的传动比分别为1.4和2.0。在匹配不同类型的发动机时，传动机构4里安装相应传动比的前传动齿轮组45，可以保证挡位齿轮组等其它零部件通用，即，只有前传动齿轮组45不同，其他的零部件均相同，从而实现了兼容两种不同类型的发动机。

如图1所示，输入轴41的后端通过轴承44支撑在输出轴43的前端的内腔里。即输入轴41的后端插入输出轴43的前端的内腔里，轴承44设置在其间。输入轴41借助于其前轴承(未示出)和轴承44支撑转动，输出轴43借助于轴承44和其后轴承(未示出)支撑转动。

轻卡等商用车的常规变速箱，设置有直接挡，即在输入轴与输出轴之间设有一换挡元件，接合时输入轴和输出轴一体转动，实现传动比为1的直接挡。其中，换挡元件设置于两轴相对端之间且其布置需要较大的轴径，因此换挡元件布置在输出轴上，输出轴的端部直径略小于换挡元件对应的轴径，并通过滚针轴承支撑在输入轴端部的内腔里，滚针轴承不带内外圈，利用输入轴的内腔壁作为外圈，输出轴的端部作为内圈，以满足此处狭窄空间的布置要求。当设置传动比更大的前传动时，即需要减小通常与输入轴一体制成的主动齿轮的直径，如此将使得滚针轴承的布置异常困难，前传动的传动比因此难以自由设置，目前，常规变速箱里的前传动传动比通常为1.4左右，可实现的最大前传动比为1.8。

变速箱里的一挡和倒挡的传动比均较大，因此其主动齿轮均较小，通常与中间轴一体制成。例如，如果一挡总传动比为4.55，则一挡传动比接近3.5。如果一挡主动齿轮空套在中间轴上，其内径因中间轴的直径限制而难以减小，在限定中心距的条件下，空套的一挡主动齿轮难以实现较小的直径，进而不能保证所需的一挡传动比。此外，倒挡也有类似的情况。

输入轴41的后端通过轴承44支撑在输出轴43的前端的内腔里则解除了以上的限制，前传动齿轮组45中的主动齿轮的直径可以减小到比输入轴41的轴径略大的尺寸，从而实现所需的大传动比的前传动齿轮组45，可实现的传动比上限接近常规变速箱里一挡的传动比3.5，因此可以较自由地匹配汽油发动机所需的前传动齿轮组45的传动比，从而保证了混合电驱动装置可以兼容汽油发动机和柴油发动机。同时，适当增大前传动的传动比，在总传动比不变的前提下，也有利于实现采用空套主动齿轮的一挡和/或倒挡的总传动比。

如图1所示，混合电驱动装置还包括离合器5，发动机1通过离合器5与输入轴41连接。离合器5，可以采用干式或湿式离合器，其中，对于有长距离的纯电动行驶模式的混合电驱动装置，即对于用于可外接充电的混合电驱动装置优选采用常开式离合器，无此要求的混合电驱动装置则可以采用主离合器。

为了兼容汽油发动机和柴油发动机，离合器5的容量应根据柴油发动机的输出转矩进行选择，因为同样排量的两种发动机，柴油发动机的输出转矩较大。也可以采用带闭锁离合器的液力变矩器来连接发动机1和输入轴41，其他类型的发动机与传动机构之间的连接装置也是可以的，并不以此为限制。

如图1所示，前传动齿轮组45包括前传动主动齿轮451和前传动从动齿轮452，一挡齿轮组461包括第一主动齿轮4611和第一从动齿轮4612，三挡齿轮组462包括第三主动齿轮4621和第三从动齿轮4622，二挡齿轮组471包括第二主动齿轮4711和第二从动齿轮4712，四挡齿轮组472包括第四主动齿轮4721和第四从动齿轮4722。对于轻卡一类的运输车辆，采用四个前进挡位即可满足行驶的需求，且更容易兼容汽油发动机与柴油发动机所需的传动比。设置更多的挡位也是可以的，可根据实际需要选择合适数量的挡位。

如图1所示，第一从动齿轮4612与第三从动齿轮4622空套在输出轴43上并通过第一换挡元件463可选择地与输出轴43接通，第一主动齿轮4611与第三主动齿轮4621相固接，并通过第三换挡元件464可选择地与中间轴42接通。

如图1所示，第一主动齿轮4611与第三主动齿轮4621可制成双联齿轮并空套在中间轴42上。如此中间轴42较长，但布置紧凑。本实用新型对第一主动齿轮4611、第三主动齿轮4621、以及中间轴42之间的设置方式不设限，除了如图1所示的第一具体实施例中的设置方式外，第一主动齿轮4611、第三主动齿轮4621、以及中间轴42还可以以如下方式设置。

如图2所示为本实用新型第二具体实施例的混合电驱动装置的结构示意图。其中，前传动齿轮组45包括两个前传动从动齿轮452，中间轴42包括一根长轴和一根短轴，两轴平行配置且各与一个前传动从动齿轮452固接，第一主动齿轮4611因直径较小可制成齿轮轴，其与短的中间轴42同轴配置，第三换挡元件464设置在两轴之间。如此第一主动齿轮4611的直径不会因空套带来的内径限制而能做得更小，一挡可以实现更大的传动比。

如图3所示为本实用新型第三具体实施例的混合电驱动装置的结构示意图。其中，第一主动齿轮4611制成长齿轮轴，一个前传动从动齿轮452与短的中间轴42固接并空套在该齿轮轴上，第三换挡元件464设置在两轴之间。如此可以提供更强的轴系支撑并提高旋转精度，且同时得到更大传动比的一挡。

如果采用更多数量的挡位齿轮，其中的从动齿轮均空套在输出轴43上且换挡元件也设置在输出轴43上，主动齿轮均与第一主动齿轮4611固接。

如图1所示，第二从动齿轮4712与第四从动齿轮4722空套在输出轴43上并通过第二换挡元件473可选择地与输出轴43接通，第二主动齿轮4711与第四主动齿轮4721固接在中间轴42上。

如果采用更多数量的挡位齿轮，其中的从动齿轮均空套在输出轴43上且换挡元件也设置在输出轴43上，主动齿轮均固接在中间轴42上。

在其他具体实施例中，相应地，如图2和图3所示，第二从动齿轮4712与第四从动齿轮4722固接在输出轴43上，第二主动齿轮4711与第四主动齿轮4721空套在长的中间轴42上并通过第二换挡元件473可选择地与长的中间轴42接通。

如果采用更多数量的挡位齿轮，其中的从动齿轮均固接在输出轴43上，主动齿轮均空套在长的中间轴42上，换挡元件也均设置在长的中间轴42上。

如图1所示，传动机构4还包括倒挡齿轮组48，倒挡齿轮组48包括第五主动齿轮481和至少一个惰轮482，惰轮482包括相固接的大惰轮4821和小惰轮4822，大惰轮4821与第五主动齿轮481啮合传动，小惰轮4822与第一从动齿轮4612啮合传动。

在蓄电装置、第一电机2和第二电机3等高压电气部件正常工作时，倒车通过第一电机2和/或第二电机3的反转来实现。在高压电气部件出现故障不能工作时，发动机1由其起动机启动点火工作，驱动车辆低速行驶回家，在需要时挂倒挡进行倒车，而不至于失去倒车功能，因此可以保证完整的车辆低速行驶功能和性能。

如图1所示，第五主动齿轮481空套在中间轴42上并与第一主动齿轮4611通过第三换挡元件464可选择地将与中间轴42接通。

由于中间轴42通常具有中间粗两端细的特征，倒挡传动比较大使得空套在中间轴42上的第五主动齿轮481的内径受到了限制，因此采用了将第五主动齿轮481的直径适当做大，与其啮合传动的惰轮482中的大惰轮4821也具有较大的直径，小惰轮4822则是直径较小的齿轮轴，其与直径较大的第一从动齿轮4612啮合传动时，可以实现倒挡所需的传动比，此时第三换挡元件464挂倒挡，同时第一换挡元件463挂一挡，发动机1的动力就传递到输出轴43上驱动车辆倒车。如此设置，也可以保证设置在第五主动齿轮481与中间轴42之间的滚针轴承具有较低的相对转速。

此外，小惰轮4822还可与第二从动齿轮4712啮合传动来实现倒挡，此时第三换挡元件464挂倒挡，同时第二换挡元件473挂二挡，发动机1驱动车辆倒车。选择合适的大惰轮4821和小惰轮4822的直径，可以实现所需的倒挡传动比，于此不再赘述。

倒挡齿轮组48中的第五主动齿轮481空套在中间轴42上，通过第三换挡元件464可选择地与中间轴42接通，同时相固接的第三主动齿轮4621和第一主动齿轮4611也通过第三换挡元件464可选择地与中间轴42接通，从而使得第一电机2的动力可以传递到第二挡位齿轮组471，发动机1和第二电机3的动力也可以传递到第一挡齿轮组461，即用一个换挡元件实现了跛足回家所需的倒挡功能以及发动机1、第一电机2和第二电机3可使用第一挡位齿轮组46和第二挡位齿轮组47的全部挡位，从而使得传动机构4采用最少数量的换挡元件实现了所需的功能，且实现纯电动行驶模式和混合动力行驶模式下的动力换挡。

在其他具体实施例中，相应地，如图2和图3所示，第五主动齿轮481空套在短的中间轴42上，并通过惰轮482与第一从动齿轮4612啮合传动，第三换挡元件464可选择地与使第五主动齿轮481与短的中间轴42接通，从而将发动机1的动力传递到输出轴43上驱动车辆倒车。

如图1所示，传动机构4还包括第一电机传动齿轮组491和第二电机传动齿轮组492，第一电机传动齿轮组491包括第六主动齿轮4911和第六从动齿轮4912，第六主动齿轮4911与第一电机2连接，第六从动齿轮4912与第一主动齿轮4611固接，第二电机传动齿轮组492包括第七主动齿轮4921和第七从动齿轮4922，第七主动齿轮4921与第二电机3连接，第七从动齿轮4922与中间轴42固接。设置第一电机传动齿轮组491和第二电机传动齿轮组492,第一电机2和第二电机3就可以采用高速电机，其在电动状态时对第一电机2和/或第二电机3进行减速，在发电状态时对第一电机2和/或第二电机3进行增速。第一电机传动齿轮组491和第二电机传动齿轮组492，可以采用定轴齿轮组或者行星排来实现，并不以此为限制。

在其他具体实施例中，相应地，如图2和图3所示，第一主动齿轮4611制成长或短的齿轮轴，第六从动齿轮4912固接于其上，从而实现与第一电机2之间的动力传递。第七从动齿轮4922与长的中间轴42固接，从而实现与第二电机3之间的动力传递。

如图4至图10所示，以第一具体实施例为例，给出了混合电驱动装置在纯电动行驶模式和混合动力行驶模式下的典型工况的动力流向图。图4示出了纯电动行驶模式下，第一电机2和第二电机3均挂在一挡起步的动力流；图5示出了从一挡换二挡的动力流，其中一个电机仍然挂一挡，另一电机提前挂二挡，在此过程中并无动力中断，即实现了动力换挡；图6示出了换挡结束，两个电机均挂在二挡。挂其它挡位的过程均与此类似，于此不再赘述。由于可以利用四个挡位，因此对于电机的扩速性能要求大大降低，只要达到其中最大的挡差(相邻两挡传动比的比值)数值即可。

混合动力行驶模式下，图7示出了串联起步工况，第一电机2挂一挡驱动车辆起步，发动机1驱动第二电机3发电给蓄电装置充电或者也给第一电机2供电；图8示出了发动机1挂四挡驱动车辆的工况，此时第一电机2可以在第一换挡元件463挂空挡的条件下从动力传动链中脱开，避免拖曳损失，第二电机3可以处于助推、发电或者被拖动状态，提供迅速的转矩响应，满足高速行驶时的需求；图9示出了驻车发电工况，发动机1可驱动第一电机2和/或第二电机3发电，即在驻车发电时可以提供两种发电功率，易于保证蓄电装置的电量平衡；图10示出了跛足回家时的倒车工况，发动机1驱动车辆倒退，此时第三换挡元件464挂倒挡，同时第一换挡元件463挂一挡，或者第二换挡元件473挂二挡。

混合动力行驶模式下，发动机1的换挡过程的动力流与图4所示两电机交叉换挡的情况相类似，只是离合器5可以适时地分离和接合，例如可以将第二电机3的发电转矩设置得较大从而压低发动机1的转速，在接近同步转速时离合器5迅速分离挂挡后再接合，其它换挡过程控制方法也是可以的，于此不再赘述。

此外，也可以将倒挡齿轮组48设置到别处，增设一最高挡齿轮组并利用第三换挡元件464来实现其与输出轴43之间的动力传递和切断。

如图11所示为本实用新型第四具体实施例的混合电驱动装置的结构示意图。其中，传动机构4还包括设置在中间轴42与输出轴43之间的最高挡齿轮组465，最高挡齿轮组465包括第八主动齿轮4651和第八从动齿轮4652，第八从动齿轮4652固接在输出轴43上，第八主动齿轮4651空套在中间轴42上并与第一主动齿轮4611通过第三换挡元件464可选择地与中间轴42接通。这里，最高挡即为五挡，或者超速挡。更多的前进挡位可以获得更优的综合性能，但并不以此为限制。

如图11所示，离合器5为主离合器，前传动主动齿轮451空套在输入轴41上，传动机构4还包括第四换挡元件453，前传动主动齿轮451与第五主动齿轮481通过第四换挡元件453可选择地与输入轴41连接。

离合器5为主离合器，即常规的常闭式离合器，其摩擦片上通常设有扭转减震弹簧，因此自带扭转减震功能。采用常开式离合器，通常要匹配单独的扭转减震器使用，对于汽油发动机和柴油发动机，则需要匹配不同扭转特性的扭转减震器。为了减小匹配的工作量并提高兼容性，离合器5可选择常规的常闭式离合器，即发动机1在选择合适的型号时，也自带相应的主离合器。

前传动主动齿轮451空套在输入轴41上，倒挡的第五主动齿轮481也空套在输入轴41上，在其间设置第四换挡元件453选择其中一个齿轮与输入轴41连接。当第四换挡元件453挂挡前传动主动齿轮451与输入轴41接通，则发动机1的动力可以传递到中间轴42上，进而传递到输出轴43上驱动车辆；当第四换挡元件453挂空挡，前传动主动齿轮451与输入轴41不接通，在主离合器保持闭合的情况下仍然可以纯电动行驶模式进行长时间或者长距离行驶，只由第一电机2和/或第二电机3驱动车辆行驶，即使行驶时间较长，也能避免为了断开发动机而长时间分离主离合器而带来的相关构件磨损或者失效等问题；当第四换挡元件453挂倒挡时，第一换挡元件463也挂一挡，发动机1的动力输出到输出轴43上驱动倒车，实现跛足回家或者正常行驶所需的倒车功能，当第一电机2也能反转输出动力时，则车辆可以倒上更大坡度的陡坡。

如图1所示，第一电机2和第二电机3设置在传动机构4的后方。第一电机2和第二电机3并排设置在传动机构4的后方，且由于采用了高速电机而具有较小的直径，因此易于布置。第一电机2和第二电机3也可以横向布置，即第一电机传动齿轮组491和第二电机传动齿轮组492可以是一对锥齿轮，从而使得第一电机2和第二电机3可以水平横向布置。其他的布置方式也是可以的，并不以此为限制。

如图1所示，混合电驱动装置还包括电机控制单元6，电机控制单元6设置在第一电机2和第二电机3的上方。电机控制单元6，集成了控制第一电机2和第二电机3所需的电力电子器件，其可以设置在第一电机2和第二电机3的上方，输出轴43从第一电机2、第二电机3和电机控制单元6围成的区域中间穿过。电机控制单元6也可以设置在传动机构4的下部或者侧面且位于两电机的前方，利用传动机构4的壳体作为电机控制单元6的壳体的一部分，从而实现更紧凑且轻量化的集成方案。电机控制单元6也可以设置在其他位置上，例如车架上，或者集成在蓄电装置中，并不以此为限制。

本实用新型具体实施例的混合电驱动装置，包括：发动机；第一电机；第二电机；传动机构，包括传动连接的输入轴、中间轴、输出轴、轴承、前传动齿轮组和设置在所述中间轴与所述输出轴之间的可选择地接通的第一挡位齿轮组和第二挡位齿轮组，所述输入轴通过所述前传动齿轮组与所述中间轴连接，所述输入轴通过所述轴承与所述输出轴相连接，所述前传动齿轮组的传动比根据所述发动机的类型配置，所述第一电机与所述第一挡位齿轮组传动连接，所述第二电机与所述中间轴传动连接，所述第一挡位齿轮组至少包括一挡齿轮组、三挡齿轮组和第一换挡元件，所述第二挡位齿轮组至少包括二挡齿轮组、四挡齿轮组和第二换挡元件，所述第一换挡元件可选择地将所述一挡齿轮组或三挡齿轮组与所述输出轴传动连接，所述第二换挡元件可选择地将所述二挡齿轮组或四挡齿轮组与所述输出轴传动连接，所述第一挡位齿轮组还包括第三换挡元件，所述第三换挡元件可选择地将所述第一挡位齿轮组与所述中间轴接通，使得所述发动机、第一电机和第二电机可使用所述第一挡位齿轮组和第二挡位齿轮组的全部挡位。通过将前传动齿轮组的传动比根据发动机的类型来匹配配置，且发动机、第一电机和第二电机可使用第一挡位齿轮组和第二挡位齿轮组的全部挡位，从而得到一种兼容汽油发动机和柴油发动机的混合电驱动装置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种混合电驱动装置，其特征在于，包括：发动机；第一电机；第二电机；传动机构，包括传动连接的输入轴、中间轴、输出轴、轴承、前传动齿轮组和设置在所述中间轴与所述输出轴之间的可选择地接通的第一挡位齿轮组和第二挡位齿轮组，所述输入轴通过所述前传动齿轮组与所述中间轴连接，所述输入轴通过所述轴承与所述输出轴相连接，所述前传动齿轮组的传动比根据所述发动机的类型配置，所述第一电机与所述第一挡位齿轮组传动连接，所述第二电机与所述中间轴传动连接，所述第一挡位齿轮组至少包括一挡齿轮组、三挡齿轮组和第一换挡元件，所述第二挡位齿轮组至少包括二挡齿轮组、四挡齿轮组和第二换挡元件，所述第一换挡元件可选择地将所述一挡齿轮组或三挡齿轮组与所述输出轴传动连接，所述第二换挡元件可选择地将所述二挡齿轮组或四挡齿轮组与所述输出轴传动连接，所述第一挡位齿轮组还包括第三换挡元件，所述第三换挡元件可选择地将所述第一挡位齿轮组与所述中间轴接通，使得所述发动机、第一电机和第二电机可使用所述第一挡位齿轮组和第二挡位齿轮组的全部挡位。

2.根据权利要求1所述的混合电驱动装置，其特征在于，所述输入轴的后端通过所述轴承支撑在所述输出轴的前端的内腔里；或者，所述第一电机和所述第二电机设置在所述传动机构的后方；或者，所述混合电驱动装置还包括电机控制单元，所述电机控制单元分别与所述第一电机和第二电机相连接，且所述的电机控制单元设置在所述第一电机和所述第二电机的上方。

3.根据权利要求1所述的混合电驱动装置，其特征在于，所述混合电驱动装置还包括离合器，所述发动机通过所述离合器与所述输入轴连接，所述前传动齿轮组包括前传动主动齿轮和前传动从动齿轮，所述一挡齿轮组包括第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述二挡齿轮组包括第二主动齿轮和第二从动齿轮，所述三挡齿轮组包括第三主动齿轮和第三从动齿轮，所述四挡齿轮组包括第四主动齿轮和第四从动齿轮。

4.根据权利要求3所述的混合电驱动装置，其特征在于，所述第一从动齿轮与所述第三从动齿轮空套在所述输出轴上并通过所述第一换挡元件可选择地与所述输出轴接通，所述第一主动齿轮与所述第三主动齿轮相固接并通过所述第三换挡元件可选择地与所述中间轴接通。

5.根据权利要求3所述的混合电驱动装置，其特征在于，所述第二从动齿轮与所述第四从动齿轮空套在所述输出轴上并通过所述第二换挡元件可选择地与所述输出轴接通，所述第二主动齿轮与所述第四主动齿轮固接在所述中间轴上。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的混合电驱动装置，其特征在于，所述传动机构还包括倒挡齿轮组，所述倒挡齿轮组包括第五主动齿轮和至少一个惰轮，所述惰轮包括相固接的大惰轮和小惰轮，所述大惰轮与所述第五主动齿轮啮合传动，所述小惰轮与所述第一从动齿轮啮合传动。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的混合电驱动装置，其特征在于，所述传动机构还包括第一电机传动齿轮组和第二电机传动齿轮组，第一电机传动齿轮组包括第六主动齿轮和第六从动齿轮，所述第六主动齿轮与所述第一电机连接，所述第六从动齿轮与所述第一主动齿轮固接，第二电机传动齿轮组包括第七主动齿轮和第七从动齿轮，所述第七主动齿轮与所述第二电机连接，所述第七从动齿轮与所述中间轴固接。

8.根据权利要求6所述的混合电驱动装置，其特征在于，所述第五主动齿轮空套在所述中间轴上，所述第五主动齿轮与所述第一主动齿轮通过所述第三换挡元件可选择地将与所述中间轴接通。

9.根据权利要求6所述的混合电驱动装置，其特征在于，

所述传动机构还包括设置在所述中间轴与所述输出轴之间的最高挡齿轮组，所述最高挡齿轮组包括第八主动齿轮和第八从动齿轮，所述第八从动齿轮固接在所述输出轴上，所述第八主动齿轮空套在所述中间轴上并与所述第一主动齿轮通过所述第三换挡元件可选择地与所述中间轴接通。

10.根据权利要求9所述的混合电驱动装置，其特征在于，

所述离合器为主离合器，所述传动机构还包括第四换挡元件，所述前传动主动齿轮与所述第五主动齿轮空套在所述输入轴上并通过所述第四换挡元件可选择地与所述输入轴接通。

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